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Transferências de material genético entre as bactérias A transformação bacteriana ocorre pela absorção de fragmentos de DNA presentes no ambiente, originados de outras bactérias mortas e decompostas. Essa molécula ou fragmento será incorporado ao DNA da bactéria através da permuta de bases entre o DNA original e o fragmento absorvido. Experimento de Avery-McLeod – McCarty (1944) Experimento de Hershey e Chase (1952) De acordo com Hershey e Chase, o DNA é uma molécula gênica na célula. Experimento de Chargaff A composição de bases do DNA geralmente varia de uma espécie para outra. Partes do DNA foram isoladas de diferentes tecidos da mesma espécie e que possuem a mesma composição de bases. A composição de bases do DNA em uma determinada espécie não se altera com a idade do organismo, estado nutricional ou alteração ambiental. Em todos os DNAs, independente da espécie, o numero de resíduos de: A=T e G=C, ou seja A + G = T + C. Estrutura de DNA A molécula de DNA é composta de duas cadeias polinucleotídicas antiparalelas e complementares. A molécula de DNA também é solúvel em água. As bases hidrofóbicas ficam no interior da molécula e o esqueleto de fosfato e o açúcar hidrofílico fica no exterior da molécula de DNA. A estrutura é mantida por interações de hidrogênio entre as suas bases nitrogenadas. Essas interações de hidrogênio duas são entre A e T e três são entre G e C. Um exemplo seria o empilhamento de bases. DNA Variações estruturais do DNA As pentoses podem assumir a conformação endo (pra cima) ou exo (pra baixo) nos carbonos 2’ e 3’. Os nucleotídeos podem estar na conformação anti ou syn. As pirimidinas poderão estar na conformação anti, já as purinas poderão estar na conformação anti (mais estável) ou syn. O DNA é uma dupla hélice encontrada na forma B da figura abaixo, onde foi descoberto por Watson e Crick. Desnaturação do DNA Em condições fisiológicas normais, as cadeias complementares do DNA não se separam espontaneamente, por causa do grande número de pontes de hidrogênio entre as bases das cadeias complementares. Entretanto, em temperaturas próximas à ebulição ou em pH extremos, as duas fitas podem ser separadas, ou seja, desnaturadas. A desnaturação é reversível e o DNA é capaz de renaturação de forma perfeita, quando as condições originais são resgatadas. A renaturaçao é muito específica e produzirá uma dupla hélice perfeita quando as sequências de bases das duas fitas forem exatamente complementares. Essa capacidade de anelamento do DNA, ou hibridização, constitui uma ferramenta fundamental utilizada, atualmente, nas técnicas de genética molecular. A desnaturação do DNA é uma separação/rompimento das fitas podendo ser total ou parcial e nesta separação das fitas a interações de hidrogênio. A renaturação do DNA é o ligamento das pontes de hidrogênio entre as cadeias complementares do DNA. A desnaturação da estrutura secundária do DNA pode ser obtida através dos seguintes mecanismos: o Aumento de temperatura o Titulação com ácidos ou álcalis (protonizam ou desprotonizam os anéis aromáticos) o Agentes desnaturantes (formamida) A temperatura necessária para a desnaturação de um dado DNA está diretamente relacionada com suas sequências de pares de bases. o A desnaturação do DNA e o conteúdo GC Quanto maior GC, maior o TM (temperatura melt), onde 50% do DNA está desnaturado. O teor de GC é 3 ligações de hidrogênio (sendo mais difícil de separar as ligações) comparado as 2 ligações de hidrogênio de A=T. o A desnaturação do DNA e a força iônica Quanto maior a força iônica, maior a estabilidade. Formação de Híbridos A formação de moléculas híbridas é dirigida pela complementariedade das sequências de nucleotídeos das fitas de DNA ou RNA, sendo estabilizada pelas ligações tipo pontes de hidrogênio que se formam entre as bases nitrogenadas. A estabilidade do hibrido pode ser modulada não apenas pela natureza (conteúdo G-C) e comprimento das sequencias de nucleotídeos, mas também pela temperatura da reação e concentração de sais. Esses parâmetros, entre outros definem as condições de maior ou menor rigor da reação, o que finalmente determinará a especificidade e sensibilidade do ensaio. ◊ Southern blotting É uma técnica utilizada para determinar a sequência de um DNA está ou não presente em uma amostra de DNA analisada. ◊ Northern blotting É usado para medir o nível de expressão gênica.
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